专利名称：在无线绳通信系统,尤其在dect/gap系统中控制生成紧急呼叫的方法
在通信系统中，包含在信息源和汇之间的通信传输链路、传输和接收单元用来处理和传输通信，其中的单元1)通信的处理和传输可能发生在一个优选的传输方向(单工方式)，或发生在两个传输方向(双工方式)，2)通信的处理可以是模拟或数字的，3)经由长距离传输链路的通信传输，可以无线方式进行，这基于不同的通信传输方法FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)和/或CDMA(码分多址)--例如可以依据无线电标准DECT、GSM、WACS或PACS、IS-54、PDC等。[参看IEEE通信杂志，1995年1月，50-57页；D.D.Falconeretal“用于无线个人通信的时分多路存取方法”]。传输也可同时/或以有线约束方式进行。
“通信”是一个上位术语，它代表信号内容(信息)和物理表示(信号)。尽管通信的内容是相同的--即相同的信息--但可采用不同的信号形式。因此，举例来说，涉及某一对象的通信可以下列方式传输(1)图像形式，(2)口头语言，(3)书面语言，(4)加密的语言或图像。
此处依据(1)…(3)的方法，其特征通常在于信号是连续的(模拟)，而依据(4)的传输方法通常会产生非连续信号(例如脉冲、数字信号)。
如果把该通信系统的普遍定义作为基础，则依据专利权利要求1的前序部分，本发明涉及在无绳通信系统、在特定DECT/GAP系统中控制生成紧急呼叫的方法。
例如，上面定义的这种无绳通信系统可以是DECT系统[数字增强(早期欧洲)无绳通信；参看(1):Nachrichtentechnik Elektronick[通信电子学]42(1992)1月/2月.第1期，柏林，DE；U.Pilger“Strukturdes DECT-Standards”[DECT结构标准]，23-29页，与ETSI出版物ETS300175-1…9,1992年10月联合出版；(2)通信报告16(1993)，第1期，J.H.Koch:“Digitaler Komfort fr schnurlose Telekommunikation-DECT-Standard eroffnet neue Nutzungsgebiete”[用于无绳通信的数字设备--DECT标准开拓了新的应用领域]，26和27页；(3)tec2/93-Das technische Magazin von Ascom“Wege zur universellen mobilenTelekommu-nikation”[来自Ascom的技术杂志“用于通用移动通信的方法”]，35-42页；(4)Philips通信综述，49卷，第3期，1991年9月，R.J.Mulder:“DECT，一种通用无绳访问系统”；(5)WO93/21719(
图1-3中有相关的描述)]，也可以是GAP系统(类属存取简介；ETSI出版物prETS300444,1995年4月，末版草案，ETSI,FR)，举例来说，这种系统可以按照图1所绘进行设计。
CAP标准是DECT标准的一个子集，它能确保DECT空气接口的互操作性，特别适于公共通信应用。
如果DECT/GAP系统是指下面的情况，则意味着专用和/或公共系统。
依据DECT/GAP标准，如图1所绘，有可能建立一个最多连接数是12的DECT/GAP基站BS，这是按TDMA/FDMA/TDD方法(时分多路存取/频分多路存取/时分双工)得到的，通过DECT/GAP空气接口与DECT/GAP移动部件MT1…MT12并行连接，频率范围是1.88-1.90GHz。数字12是从可用于DECT/GAP系统双工方式的时隙数或通信信道数“k”(k=12)得来的。此处的连接可以是内部的和/或外部的。当内部连接时，两个在基站已登记的移动部件如MT2和MT3可以互相通信。而要建立外部连接，基站BS需要和通信网络TKN连接，例如以线约束形式，经由通信连接单元TAE和/或专用部门交换系统NStA与线约束的通信网连接，或依据WO95/05040以无线方式作为一中继站与超坐标通信网络连接。当外部连接时，有可能利用移动部件例如MT1与通信网络TKN中的一个用户进行通信，经由基站BS、通信连接单元TAE或专用部门交换系统NStA。如果基站--譬如Gigaset951(Simens无绳电话，参看通信报告16,(1993)1期，26和27页)--与通信连接单元TAE和/或专用部门交换系统NStA只有一个连接，那么只能建立一个外部连接。如果基站--譬如Gigaset952(Simens无绳电话；参看通信报告16,(1993)1期，26和27页)--与通信网络TKN有两个连接，那么除了与移动部件MT1的外部连接外，另一个外部连接可以从线约束的通信终端TKE得到，该TKE与基站BS相连。在这种环境，原则上第二个移动部件例如MT12也可以利用第二个口来作外部连接，而不是通信终端TKE。移动部件MT1…MT12的操作需使用电池或蓄电池，设计为无绳小规模交换的基站BS经由主连接单元NAG与电压网SPN连接。
以下面出版物为基础，元器件31(1993),6期，215-218页；S.Althammer,D.Bruckmann:“Hochoptimierte IC’s fuer DECT-Schnurlostelefone”[用于DECT无绳电话的高度优化集成电路]，图2表示了基站BS和移动部件MT的基本电路设计。如后面所述，基站BS和移动部件MT有一个包含天线ANT的无线电组件FKT，该组件用来传输和接收无线电信号，有一个信号处理器件SVE和一个中央控制器ZST，它们如图所示互相连接。无线电组件FKT必须包含已知的器件如传输器SE、接收器EM和合成器SYN。信号处理器件SVE中包含一编码/解码器件CODEC。中央控制器ZST有一个微处理器μP，不论对于基站BS还是移动部件MT，微处理器都包含编程模块PGM，该编程模块是依据OSI/ISO层模型[参看(1)指示表-德国电信，年48,2/1995,102-111页；(2)ETSI出版物ETS 300175-1…9,1992年10月]建立的，还包含信号控制组件SST和数字信号处理器DSP，它们如图所示相互连接。在按层模型定义的各层中，我们只对基站BS和移动部件MT必需的低四层作了说明。信号控制组件SST在基站BS中设计为一个定时开关控制器TSC，在移动部件MT中设计为一个触发模式控制器BMC。这两种信号控制组件TSC、BMC的本质区别在于基站的信号控制组件TSC和移动部件的信号控制组件BMC相比，另外还有开关转换功能。上述电路单元操作的原理方法在下面出版物中举例作了描述，元器件31(1993),6期，215-218页，引用上文。
图2所描述的电路设计，通过增加的功能单元，对图1中的基站BS和移动部件MT作了补充，而基站和移动部件与它们在DECT/GAP系统中的功能是一致的。
基站BS与通信网TKN连接，经由信号处理器件SVE和通信连接单元TAE或专用部门交换系统NStA。作为选择，基站BS也可有一个用户接口(图2中虚线所示的功能单元)，例如，它包括设计为键盘的输入器件EE，设计为显示屏的显示器件AE，设计为手机的便携单元SHE，该手机包括麦克风MIF、耳机HK和振铃TRK。
移动部件MT有一用户接口，它可能是基站BS的一个选项，也具有上述的控制元件，这些元件与它们的用户接口相连。
如把依据图1的DECT系统作为起始点，图3表示蜂窝DECT/GAP多系统CMI(无绳多单元集成)，其中上述的大量DECT/GAP系统TKS，每个系统都有一个基站BS和一个或多个移动部件MT，分布在一给定的地理位置，例如--在一种“热点”分布情况下--集中在一有大量开放办公室的管理大楼内。可是除了“封闭的地理位置”例如管理大楼，一个通信意义重大的“开放”地理位置，例如大城市中交通流量很大的广场，它有大批的商业区和大量的人流，同样可能建立蜂窝DECT/GAP多系统CMI。这里与图1和2所示依据WO95/10764的基站不同，许多分布在开放办公室的基站BS被设计为天线相异的基站。此处标志为DECT/GAP系统TKS集合(对地理位置的不间断无线电覆盖)，是因为在同一区域单独DECT/GAP系统的操作是蜂窝DECT/GAP无线电单元FB叠加的结果。
根据叠加的程度，同一区域此处意味着a)第一个通信系统TKS1的第一个基站BS1安排在第一个无线电单元FB1，第二个通信系统TKS2的第二个基站BS2安排在第二个无线电单元FB2，它们能与至少一个移动部件MT1,2建立通信连接，b)第三个通信系统TKS3的第三个基站BS3和第四个通信系统TKS4的第四个基站BS4被安排在共同的第三个无线电单元FB3，它们能与至少一个移动部件MT3,4建立通信连接。
图4表示，以图1-3为基础，并参考出版物“NachrichtentechnikElektronik[通信电子学]42(1992)1月/2月，第1期，柏林，DE；U.pilger:“Struktur des DECT-Standards”[DECT结构标准]，23-29页，与ETSI出版物ETS300175-1…9,1992年10月联合出版”DECT/GAP系统TKS的TDMA结构。DECT/GAP系统是上述多路存取方法的混合系统，其中依照FDMA原理，它可能在频带1.88-1.90GHz间的十个频率上从基站BS到移动部件MT传输无线电通信，或依照与图4一致的TDMA原理，按规定的时间序列从移动部件MT到基站BS传输(时分双工方式)。时间序列此处由多时帧MZR决定，MZR每160ms发生一次，它由16个时帧ZR组成，每个时帧的时间周期是10ms。在DECT标准中定义的与C-,M-,N,P-,Q-信道有关的信息在这些时帧ZR内被分别传输给基站BS和移动部件MT。如果大量这样信道的信息在一个时帧ZR内传输，那么传输依据优先顺序M＞C＞N和P＞N进行。多时帧MZR的16个时帧ZR每个依次被分为24个时隙ZS，每个时隙的周期是417μs，其中12个时隙ZS(时隙0…11)用于传输方向“基站BS-＞移动部件MT”，另12个时隙(时隙12…23)用于传输方向“移动部件MT-＞基站BS”。依照DECT标准，每个这样的时隙ZS传输480比特的信息。在这480比特中，32比特在SYNC区作为同步信息传输，388比特在D区作为有用信息传输。余下的60比特信息在Z区作为附加信息和在“防护时间”作为保护信息传输。作为有用信息被传输的D区388比特依次分为64比特长的A区、320比特长的B区和4比特长的“X-CRC”字。64比特长的A区由8比特长的数据头、40比特长的包含C-,Q-,M-,N-,P-信道数据的数据记录和16比特长的“A-CRC”字。
而且，除了上面提及的DECT/GAP系统外，将来进一步的无绳通信系统可基于已知的多路存取方法FDMA、TDMA、CDMA(频分多路存取、时分多路存取、码分多路存取)、和从这些方法得到的混合多路存取方法，这些系统都可用来传输紧急呼叫。
依照图1-4，在DECT/GAP系统中为了建立在基站或多个基站BS与移动部件MT之间的通信连接，下面符合DECT/GAP标准的流程作为例子给出。
依照图1-4，基站BS(无线电固定部件RFP)通过DECT空气接口在单向传输路径每隔一定时间间隔传输所谓的伪载体，该伪载体广播的信息可被图1-4中的移动部件MT(无线电便携部件RPP)接收，并可在后面用来建立与基站的同步和连接。广播信息并非一定要在伪传输路径(伪载体)上传输。
还可能没有伪传输路径，因为基站已经至少有一个与另一个移动部件的通信连接，所谓的业务传输路径(业务载体)，在该传输路径上基站传输必需的广播信息。这种情况，希望与基站建立通信连接的移动部件能接收到广播信息--因为此时广播信息在伪传输路径上传输。
广播信息包含--依照ETSI出版物ETS300175-3,1992年10月，章节9.1.1.1--存取权限信息、系统信息和寻呼信息。
进一步，系统信息中包含了附加的信息，它告知移动部件，该基站是否为一个可经由它来传输紧急呼叫的基站(1996年上半年在ETSI-RESO3RGremium和ETSI-RESO3N Gremium上公开讨论的一个主题)。
如果移动部件已接收到该附加信息，并且该移动部件也对传输附加信息的基站具有存取权限(例如如果移动部件依照WO94/10785在基站进行了注册和登记--专利权利要求iVm，对照图4详细描述)，那么依照GAP标准(参看ETSI出版物prETS300444,1995年4月)，移动部件按特定用户的接口程序(例如拨出紧急呼叫号码，112，摁紧急呼叫键，选择菜单信息中的项“紧急呼叫”等)，自动拨出一个预先配置的紧急呼叫号码，建立与紧急呼叫服务点之间的紧急呼叫，这基于一个设定的程序，用于正常(通常)外出时经由直接呼叫连接的通信连接[参看ETSI出版物prETS300444,1995年4月，章节8.10(“CC_INFO《MULTI KEYPAD》)]。
DECT/GAP系统中传输紧急呼叫的上述程序，对于专用系统来说已经足够，因为在专用系统中假定移动部件具有对基站的存取权限，但该定义程序对于公共系统来说是不够的，因为在公共系统中存取权限可能只在个别情况下会给出。
而且，DECT/GAP系统中传输紧急呼叫的上述程序，无法确保具有存取权限的移动部件在所有情况下都能将紧急呼叫传输到基站。因此举例来说，可能发生的情况是相应的基站没有空闲信道，例如因为信道资源有限，或必须降低需求或因为其它(异常)原因希望传输一个紧急呼叫(参看ETSI出版物prETS300444,1995年4月，章节8.2.2.3和章节8.8)。那么相应的移动部件会搜寻其它的基站并利用其它基站仍然可以传输紧急呼叫，但却无法保证这次搜寻一定会成功。
而且还存在问题，即如果在第一地点紧急呼叫已成功地从移动部件经由基站传输到紧急服务处，也就是说紧急呼叫连接已经存在，那么怎样、何时、特别是谁又来中断或清除这个已存在的呼叫连接。
依照GSM标准(参看出版物M.Mouly,M-B.Pautet“用于移动通信的GSM系统”1992,Int。标准书No.2-9507190-0-7,49页，453页，437页和532-535页)的移动无线电系统中，无线通信系统紧急呼叫的传输是为人所熟知的。
上面讨论的与紧急呼叫传输有关的问题在这些移动无线电系统中不存在。
本发明的目的在于，在无绳通信系统，尤其在DECT/GAP系统中有效可靠地控制生成紧急呼叫。
该目的的解决是基于专利权利要求1前序部分所定义的方法，利用了专利权利要求1特征部分所列出的特性。
本发明所基于的概念基本上存在于，通过一个特定程序控制生成紧急呼叫，以便在无绳通信系统包含了有或没有对基站存取权限的移动部件时，允许进行紧急呼叫。
本发明的有益扩展将在从属权利要求中作详细描述。
本发明的一个实施例参照图5给出了说明。
图5示出了，同时参照初始状态框图，紧急呼叫初始程序确保了在依据图1-4的DECT/GAP系统中，紧急呼叫的有效可靠传输。
在移动部件MT(便携部件)开始与基站BS(固定部件)的图示程序前，对仅限于紧急呼叫传输的通信来说，移动部件MT应该具有-如前所述-对该基站BS的存取权限，或如果没有存取权限，作为预防措施，它应该至少要临时与基站BS保持同步。这种高同步基本上缩短了在紧急事务中紧急呼叫的清除时间。与基站保持同步的得到，在于基站广播了开始时提及的附加信息，这些信息处在传输的广播信息范围内。在搜寻一个基站，而移动部件对该基站没有任何存取权限时，比较有利的做法是移动部件首先搜寻公共基站，因为公共基站与专用基站相比更有可能广播附加信息，然后仅在上述搜寻不成功时才搜寻专用基站。作为区分公共基站和专用基站的标准，仅有一个标识ARC(存取权限类)，它被公共基站所利用上，并比附加信息更经常地被传输。
如果依据上面标准移动部件MT已经找到一个基站BS，当需要时移动部件MT按已提及的手动用户接口程序启动紧急呼叫传输。
那么，在建立连接的程序中(载体建立程序；参看ETSI-出版物ETS300175-3,1992年10月，章节10.5.1.1.)，移动部件MT将第一个MAC通信“BEARER_REQUEST”(参看ETSI出版物ETS300175-3,1992年10月，章节7.3.3.2)和参数“PMID”(便携MAC标识)传输给基站BS，而参数“TPUI”(临时便携用户标识；参看ETSI出版物ETS300175-3,1992年10月，章节6.3.1)指定为紧急呼叫特定临时标识。利用这种方式指定的通信，基站BS能区分移动部件的紧急呼叫请求和通常呼叫请求。作为对接收到的第一个通信的响应，基站BS传输第二个MAC通信“BEARER_CONFIRM”(参看ETSI出版物ETS300175-3,1992年10月，章节7.3.3.3)给移动部件MT。
如果基站BS(MAC协议层)已识别紧急呼叫请求，则更高协议层和协议层控制(低层管理实体LLME)的任务是建立一空闲的通信信道。此处设备可采取这样一种方式，或者-如果基站可得到的所有通信信道都被占用-通过清除一个已存在的通信连接，或者从一开始就预留一个空闲的信道。在当前情况，如果信道是通信信道，则不论是网络的语音和数据信道和无线电信道，还是时隙都可以这样认为。
在空闲通信信道建立，并且移动部件MT被告知信道已建立后，移动部件MT传输第一个NWK信息“CC-SETUP”(参看ETSI出版物ETS300175-5,1992年10月，章节6.3.2.1)，它包含如下信息1)信息成分“BASIC SERVICE”，(参看ETSI出版物ETS300175-5,1992年10月，章节7.6.4)，其中的段“CALL CLASS”包含内容“紧急呼叫”，2)信息成分“PORTABLE IDENTITY”(参看ETSI出版物ETS300175-5,1992年10月，章节7.7.30)和段“IPUT-N”,3)信息成分“FIXED IDENTITY”(参看ETSI出版物ETS300175-5,1992年10月，章节7.7.18)和段“LENGTH OF CONTENTS O”。
基站BS应该不经检测“FIXED_IDENTITY”和“PORTABLE_IDENTITY”就从移动部件MT接收NWK通信，然后不经检测NWK协议层标识就利用与GAP标准(参看ETSI出版物prETS300444,1995年4月，章节8.2)一致的NWK协议层程序进行处理。
依照GAP标准紧急呼叫被确认收到后，基站BS建立与紧急呼叫服务点的紧急呼叫连接，并传输第二个NWK通信“CC-CONNECT”(参看ETSI-出版物ETS300175-5,1992年10月，章节6.3.2.6)给移动部件MT。当基站是公共基站时，紧急呼叫连接更适宜自动建立，当基站是专用基站时，紧急呼叫连接更适宜自动拨一个紧急呼叫号码来建立。
实际的紧急呼叫通信可直接或间接地输入到移动部件MT。传往紧急呼叫服务处的紧急呼叫通信经由基站BS进行传输。
此外，有益的做法是，如果紧急呼叫连接存在且紧急呼叫通信已传输，则存在的紧急呼叫连接将被基站清除。采用这种方式时，在一个紧急呼叫中，例如发生意外事件，有可能紧急呼叫连接不能被移动部件上疏忽的用户接口程序所清除。
权利要求
1．在无绳通信系统，尤其在DECT系统中用来控制生成紧急呼叫的方法，其中无绳基站(BS)传输附加信息，该信息被无绳移动部件(MT)接收，并指示移动部件紧急呼叫可通过系统特定的紧急呼叫传输程序生成，经由无绳基站(BS)传输给紧急呼叫服务点，其特征在于，第一个无绳移动部件(MT)从第一个无绳基站(BS)接收附加信息，它对该无绳基站(BS)没有存取权限，作为预防措施，在利用系统特定的第一个紧急呼叫传输程序生成紧急呼叫时，对于一个限定用来生成紧急呼叫的通信来说，无绳部件(MT)至少要临时与第一个无绳基站(BS)保持同步。
2．依据权利要求1的方法，其特征在于，第一个紧急呼叫传输程序包含以下程序步骤a)紧急呼叫是通过无绳移动部件(MT)上的手动控制接口程序启动的，b)无绳移动部件(MT)传输第一个信息(BEARER_REQUEST)给无绳基站(BS)，其中包含了紧急呼叫特定的临时第一标识(TPUI)，利用该信息，移动部件在无绳基站(BS)搜寻与紧急呼叫服务点的一个紧急呼叫连接，c)无绳基站(BS)利用接收到的第一个标识区分正常通信请求和紧急呼叫，d)无绳基站(BS)用第二个信息(BEARER_CONFIRM)来响应第一个信息，以确保对于该紧急呼叫连接来说一个空闲的通信信道已建立，e)无绳移动部件(MT)传输给无绳基站(BS)第三个信息(CC_SETUP)，它包括几个信息成分，第一个信息成分(BASIC SERVICE)包含用于紧急呼叫的呼叫指示器(CALL CLASS)，第二个信息成分(PORTABLE_IDENTITY)包含移动部件特定的第二个标识，第三个信息成分(FIXED_IDENTITY)包含一零值内容指示器(LENGTH OFCONTENTS O)，该第三个信息(CC_SETUP)使得无绳基站(BS)建立与紧急呼叫服务点的紧急呼叫连接，f)无绳基站(BS)建立与紧急呼叫服务点的紧急呼叫连接，告知无绳移动部件(MT)紧急呼叫连接已建立，并用第四个信息(CC_CONNECT)响应第三个信息。
3．依据权利要求2的方法，其特征在于，如果第一个无绳基站(BS)是专用无绳基站，则与紧急呼叫服务点的紧急呼叫连接是通过自动拨出紧急呼叫号码来建立的。
4．依据权利要求2的方法，其特征在于，如果第一个无绳基站(BS)是公共无绳基站，则与紧急呼叫服务点的紧急呼叫连接是自动建立的。
5．依据权利要求2-4之一的方法，其特征在于，为紧急呼叫连接而建立空闲的通信信道，其中，在无绳基站(BS)可得到的通信信道数中预留一条通信信道。
6．依据权利要求2-4之一的方法，其特征在于，为紧急呼叫连接而建立空闲的通信信道，其中，当信道都被占用时，从无绳基站(BS)可得到的通信信道数中选出一条信道进行清除。
7．依据权利要求2-6之一的方法，其特征在于，通信信道包含一无绳基站(BS)和无绳移动部件(MT)之间的无线电信道，还包含一无绳基站(BS)和紧急呼叫服务点之间的语音/数据信道。
8．依据权利要求2-6之一的方法，其特征在于，在无绳通信系统中已建立的紧急呼叫连接可以被无绳基站(BS)清除。
9．依据权利要求1-7之一的方法，其特征在于，无绳通信系统是一个DECT/GAP系统。
10．依据权利要求1-7之一的方法，其特征在于，无绳通信系统是一个PHS系统、WACS系统或PACS系统。
11．依据权利要求1-7之一的方法，其特征在于，无绳通信系统是一个CDMA系统、TDMA系统、FDMA系统，或根据上述传输标准的一个混合系统。
全文摘要
为了在无绳通信系统中有效可靠地控制生成紧急呼叫,一个特定程序被建议采用,它使得系统包含的移动部件可以对基站有存取权限,也可以对基站没有存取权限。
文档编号H04W4/22GK1230326SQ97197844
公开日1999年9月29日 申请日期1997年9月5日 优先权日1996年9月11日
发明者R·比德曼 申请人:西门子公司